I cefalopodi appartengono al phylum dei molluschi e comprendono circa 700 specie che comprendono polpi, calamari, seppie e nautilus. I cefalopodi sono animali straordinari capace di strategie sorprendenti: ad esempio, possono passare inosservati cambiando la loro colorazione. Possono anche espellere getti d'inchiostro per disorientare i loro predatori.
Oltre a queste affascinanti caratteristiche, molti possono brillare nell'oscurità abissale dell'oceano o, nel caso del polpo, contorcersi in forme improbabili.
Cosa consente loro di svolgere tali funzioni?
La risposta in tre parole è: controllo neurale. Ad esempio, il cambiamento di colore viene effettuato dalle cellule del pigmento situate nel mantello. Queste cellule hanno pigmenti che si espandono o si condensano a piacimento per mezzo di una contrazione muscolare controllata dal sistema nervoso.
Le fughe veloci che caratterizzano questi animali sono realizzate grazie al loro meccanismo di propulsione a getto. Ciò è reso possibile dal gigantesco sistema di fibre nervose motorie, che controlla le potenti contrazioni dei muscoli del mantello. Questa forte muscolatura permette all'acqua di fuoriuscire sotto pressione dalla cavità paleale.
I neuroni del calamaro come oggetto di studio
Nessuna sorpresa i cefalopodi sono studiati dai neurologi di tutto il mondo. Hanno rilevato un enorme controllo muscolare nei polpi che consente loro, ad esempio, di nascondersi in spazi 10 volte più piccoli dei loro corpi.
Nei calamari, gli scienziati hanno scoperto la capacità di modificare il codice genetico non solo all'interno del nucleo dei loro neuroni, ma anche nell'assone. Va notato che gli assoni sono le proiezioni lunghe e sottili che trasmettono segnali ad altri neuroni. Il suddetto studio è stato condotto nel calamaro a pinne lunghe (Doryteuthis pealeii) e costituisce la prima relazione che le informazioni genetiche possono subire modifiche al di fuori del nucleo di una cellula animale.
Perché questa caratteristica del calamaro è importante?
La prima ragione è che approfondisce la nostra comprensione della plasticità neurale. Va notato che la plasticità neurale si riferisce alla capacità del sistema nervoso di modificare la sua struttura e funzione. Ciò consente un rapido adattamento della risposta dell'animale a un ambiente in evoluzione. Questo processo è vitale per la sopravvivenza dell'animale.
I calamari sono maestri nell'editing del codice genetico. Già nel 2015, lo stesso gruppo di ricerca ha riferito che i calamari modificano le informazioni che viaggiano nell'RNA messaggero (mRNA) in modo superlativo. Hanno stimato che questo processo nei calamari ha superato l'editing dell'mRNA negli esseri umani di diversi ordini di grandezza.
EL'RNA messaggero è una molecola di vitale importanza nel funzionamento delle cellule degli esseri viventi. Trasferisce il codice genetico dal DNA nucleare della cellula ai ribosomi, dove vengono prodotte le proteine. L'mRNA è una traduzione di alcuni frammenti del DNA animale che viene "interpretato" dai ribosomi, in modo che siano in grado di ricostruire le proteine come il codice genetico dell'animale richiede.
La funzione di modificare l'mRNA "localmente" apre la possibilità che, in teoria, questi neuroni regolano il tipo di proteine che verranno prodotte e quindi si adattano alle particolari e specifiche esigenze della cellula. In secondo luogo, l'uso di questa conoscenza può aiutare in futuro nel trattamento della disfunzione assonale che è associata a molti disturbi neurologici nell'uomo.
Nota finale
L'editing dell'RNA è un processo biologico che fornisce una maggiore versatilità nell'espressione di diverse versioni della stessa proteina. Per sopravvivere, L'editing dell'mRNA è molto più sicuro dell'editing del DNA (mutazioni con maggiore potenziale di essere deleterie per l'animale). In caso di errore, viene corretto degradando la molecola di RNA, mentre rimane un errore di DNA.
Ci sono molti processi che sono ancora sconosciuti all'uomo quando si tratta del funzionamento del mondo animale. Guardando ai processi dei sistemi animali, è possibile che nel tempo troveremo soluzioni per le patologie umane. Per questo motivo questo tipo di studio è fondamentale: non solo per l'acquisizione di conoscenze, ma per la loro possibile utilità nell'affrontare le malattie.